П-400

В конце 60-х и начале 70-х гг. благодаря развитию методов формостабилизации конструкции зеркальных систем и разработке специальных оптико-механических методов юстировки и контроля поверхности были созданы зеркальные системы диаметров 32 метра (РТ-32). На базе типовой конструкции зеркала РТ-32 созданы антен­ны дальней космической связи П-400 (приемная) и П-400П (передающая), обеспечивающие одновременную работу в ДМ и СМ диапазонах волн.

Конструкция

Антенна выполнена по двухзеркальной схеме с параболическим профилем рефлектора. В со­став каждой антенны входят:

• зеркало диаметром 32 м;
• контррефлектор;
• облучающая система;
• волноводные тракты;
• опорно-поворотное устройство;
• электросиловой привод; датчики углов;
• аппаратура наведения;
• кабины для размещения приемопередаю­щей аппаратуры.

Конструкция зеркала состоит из опорного основания, карка­са и отражательных щитов, устанавливаемых на регулировочных опорах. Каркас и основание выполнены из стали с точно­стью ±10 мм, а щиты из алюминиевых сплавов.

Неподвиж­ным опорным основанием опорно-поворотного устройства является башня-фундамент — железобетонное здание в виде полой усеченной двенадцати­гранной пирамиды, фундаментом которой служит монолитная плита, обеспечивающая устойчивость всей антенной системы. Внутри башни-фундамента располагаются механизмы и электрорадиоборудование. Для размещения радиоаппаратуры допол­нительно предусмотрены кабины на вращающейся части опорно-поворотного уст­ройства в непосредственной близости от зеркала.

Вращение антенны обеспечивается опорно-поворотным уст­ройством башенного типа с большой базой между под­шипниками вертикальной оси. Опорно-поворотное устройство азимутально-угломестного типа с пересекающимися взаимно перпендикулярными осями позволяет наводить антенну в верти­кальной (угломестной) плоскости в пределах — 2 ... +105° и в горизонтальной (азимутальной) плоскости ±330°.

Зеркальная система вращается относительно исполнитель­ных осей с помощью азимутальных и угломестных электромеха­нических приводов с плавно изменяющимися угловыми скоростями. Приводы наведения рассчитаны на работу при скоростях ветра до 25 м/с. Управление электроприводами осуществляется по 2-канальной схеме; каждой кинематической цепи привода соответствует свой канал управления.

Система наведения антенны может функционировать в режимах:

• полуавтоматического управления по углу;
• полуавтоматического управления по скорости;
• программного управления.

Включение соответствующего режима осуществляется пульта управления.

Электрооборудование работает от сети трехфазного переменного тока напряжением 380 В и частотой 50 Гц.

В антенне П-400П применен коаксиально-волноводный облу­чатель, центральный волновод которого является излучателем СМ диапазона, а наружная труба — ДМ. В антенне П-400 используется гиперболический контррефлек­тор диаметром 4,5 м (~15λ), а в антенне П-400П — плоский контррефлектор малых электрических размеров (5... 6 λ), раз­мещенный в ближнем поле облучателя на расстоянии, соизмери­мом с длиной волны, что позволяет при сохранении эффектив­ного использования поверхности зеркала значительно умень­шить деформации зеркальной системы.

Канализация энергии от входа облучателя до приемных устройств в обеих антеннах осуществляется коаксиальным трак­том в ДМ диапазоне и волноводным в СМ диапазоне. До пе­редающих устройств энергия канализируется волноводами в СМ и ДМ диапазонах.

Характеристики

Антенна П-400 обеспечивает одновременную работу на прием и передачу в диапазонах λ=2; 3,5; 4; 5; 6 см, а антен­на П-400П — в диапазонах λ=5; 6; 32; 39 см.

После регулировки положения отражательных щитов зеркала получена среднеквадратическая точность формирования отражающей поверхности 0,5 мм. От воздействия гравитационных и ветровых на­грузок СКО увеличивается до 1,3 мм, что позволяет использо­вать антенну на волнах до 2 см. Облучающая система антенны П-400 содержит пирамидаль­ный рупор большой электрической длины и возбудители ДМ и СМ диапазонов. В СМ диапазоне расфазировка поля в раскрыве превышает 2π в результате чего ширина ДН постоянна в широком диапазоне частот. Это позволяет обеспечить работу от λ=30 см до λ=2 см при смене возбудителя СМ диапазона.

Антенна П-400П в Евпатории является одним из мощнейших передатчиков дальней космической связи в Европе.

Современное состояние

Антенна П-400П в Евпатории: Предложено создание без особых капитальных вложений импульсного радиолокатора на основе радиотехнических систем Национального центра управления и испытания космических средств (после 2014 снова 40-й отдельный командно-измерительный комплекс) (АДУ-1000 (приёмная антенна) и П-400 (излучающая антенна)) Украины для прогноза астероидной опасности, каталогизации космического мусора, исследования солнечной короны, околосолнечной и межпланетной плазмы, а также для радиоастрономических исследований дальнего космоса. Показано, что при использовании крупногабаритных антенн АДУ-1000 и П-400 такой радиолокатор при длине волны около 30 см на высотах около 100 км обнаруживает объекты с минимальными размерами около 0,7 см.

Антенна П-400П в Уссурийске: Шаблон:Coord планируется восстановление антенны и подготовка к управлению КА «Фобос-Грунт», доработка антенны для работ на новых диапазонах радиочастот. Установка передатчика Х-диапазона с мощностью не менее 10 кВт. Антенная система П400 будет применяться в качестве резервной при невозможности использования РТ-70.

Ссылки

• [Сетевой ресурс: sovams.narod.ru/Telemetry/AMSRadioSystems/chapter8.djvu Глава 8. Наземные антенные системы] //  : сборник / Под ред. А. С. Винницкого. М.: Радио и связь, 1993. С. 139—175.
• [Сетевой ресурс: www-radiovestnik.univer.kharkov.ua/2.php?nom=834 Вестник ХНУ]
• Don P. Mitchel. [Сетевой ресурс: www.mentallandscape.com/V_Telemetry.htm Soviet Telemetry Systems. Deep-Space Communication Centers]